本發(fā)明涉及一種高穩(wěn)定性、強電流變效率的中空碳球制備方法。

背景技術：

1、電流變液electrorheological?fluid,erf作為一類刺激響應性的“智能”軟材料，具有可逆調(diào)節(jié)的流變特性。近些年，在智能執(zhí)行器、觸覺傳感設備、流體輸送和減震/隔振器的應用中受到廣泛關注。電流變液主要由電流變顆粒分散在絕緣油中組成，其中，電流變顆粒作為電流變液的重要組成部分，對于提升電流變性能至關重要。

2、已有報道的電流變顆粒常常與載液之間常常存在較大的密度失配，造成電流變液在使用時易發(fā)生沉降，影響其性能。

3、因此，亟需提出一種高穩(wěn)定性、強電流變效率的中空碳球制備方法，以解決上述技術問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明研發(fā)目的是為了解決常用技術形成的電流變液在使用時易發(fā)生沉降，影響其性能的問題，在下文中給出了關于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。

2、本發(fā)明的技術方案：

3、一種高穩(wěn)定性、強電流變效率的中空碳球制備方法，包括如下步驟：

4、步驟一：將有機微球、酚類化合物，在室溫環(huán)境下攪拌反應，攪拌反應完成后得到共聚物溶液；

5、步驟二：將共聚物溶液分別用水、乙醇進行洗滌、抽濾，完成后將共聚物溶液真空干燥得到核-殼微球；

6、步驟三：將核-殼微球進行煅燒并熱解，熱解后得到中空碳球；

7、步驟四：將絕緣油升溫并除水，保溫后將中空碳球與其混合均勻，得到中空碳球基電流變液。

8、優(yōu)選的：有機微球是聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸、聚乙二醇-聚乳酸-羥基乙酸、復合微球、聚乙二醇-b-聚己內(nèi)酯中的一種。

9、優(yōu)選的：有機微球的粒徑為100-1000nm。

10、優(yōu)選的：酚類化合物是多巴胺、單寧酸、鞣花酸中的一種。

11、優(yōu)選的：酚類化合物的用量為0.5-4.0g/l，攪拌速率為500-800rpm，反應時間為6-48h。

12、優(yōu)選的：核-殼微球的殼層厚度為10-50nm。

13、優(yōu)選的：煅燒溫度為350-550℃，保溫時間為2-6h。

14、優(yōu)選的：中空碳球的粒徑為100-1000nm。

15、優(yōu)選的：絕緣油是硅油、植物油、礦物油中的一種。

16、優(yōu)選的：升溫溫度為100-120℃，保溫時間為5-10h。

17、本發(fā)明具有以下有益效果：

18、本發(fā)明所制備的中空碳球有效避免了傳統(tǒng)電流變顆粒密度大且制備原料單一的問題；

19、本發(fā)明可展現(xiàn)了較優(yōu)異的穩(wěn)定性，有效地提高了電流變液的電流變效率；

20、本發(fā)明所制備的中空碳球粒徑，殼層厚度均可調(diào)且生物相容性好，工藝安全簡便，重現(xiàn)性好。

技術特征：

1.一種高穩(wěn)定性、強電流變效率的中空碳球制備方法，其特征在于包括如下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種高穩(wěn)定性、強電流變效率的中空碳球制備方法一種高穩(wěn)定性、強電流變效率的中空碳球制備方法，其特征在于：有機微球是聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸、聚乙二醇-聚乳酸-羥基乙酸、復合微球、聚乙二醇-b-聚己內(nèi)酯中的一種。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種高穩(wěn)定性、強電流變效率的中空碳球制備方法，其特征在于：有機微球的粒徑為100-1000nm。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種高穩(wěn)定性、強電流變效率的中空碳球制備方法，其特征在于：酚類化合物是多巴胺、單寧酸、鞣花酸中的一種。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種高穩(wěn)定性、強電流變效率的中空碳球制備方法，其特征在于：酚類化合物的用量為0.5-4.0g/l，攪拌速率為500-800rpm，反應時間為6-48h。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種高穩(wěn)定性、強電流變效率的中空碳球制備方法，其特征在于：核-殼微球的殼層厚度為10-50nm。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種高穩(wěn)定性、強電流變效率的中空碳球制備方法，其特征在于：步驟三中煅燒溫度為350-550℃，保溫時間為2-6h。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種高穩(wěn)定性、強電流變效率的中空碳球制備方法，其特征在于：中空碳球的粒徑為100-1000nm。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種高穩(wěn)定性、強電流變效率的中空碳球制備方法，其特征在于：絕緣油是硅油、植物油、礦物油中的一種。

10.根據(jù)權利要求1所述的一種高穩(wěn)定性、強電流變效率的中空碳球制備方法，其特征在于：步驟四中升溫溫度為100-120℃，保溫時間為5-10h。

技術總結(jié)
本發(fā)明涉及一種高穩(wěn)定性、強電流變效率的中空碳球制備方法。解決常用技術形成的使用時易發(fā)生沉降，影響其性能的問題。包括步驟一，將有機微球、酚類化合物，在室溫環(huán)境下攪拌反應，攪拌反應完成后得到共聚物溶液，步驟二，將共聚物溶液分別用水、乙醇進行洗滌、抽濾，完成后將共聚物溶液真空干燥得到核?殼微球，步驟三，將核?殼微球進行高溫煅燒，熱解后得到中空碳球，步驟四，將絕緣油除水，并將中空碳球與其混合均勻，得到中空碳球基電流變液。本發(fā)明所制備的中空碳球有效避免了傳統(tǒng)電流變顆粒密度大且制備原料單一的問題。

技術研發(fā)人員：張科,陳賽
受保護的技術使用者：哈爾濱工業(yè)大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6